Was ist Tetrachromie?

Ihre Augen haben Komponenten, die Stäbchen und Zapfen genannt werden, die Ihnen helfen, Licht und Farben zu sehen. Sie befinden sich in der Netzhaut, der dünnen Gewebeschicht auf der Rückseite Ihres Augapfels in der Nähe Ihres Sehnervs.

Stäbchen und Zapfen sind entscheidend für das Sehen. Stäbchen sind lichtempfindlich und wichtig, damit Sie im Dunkeln sehen können. Zapfen sind für Ihre Fähigkeit, Farben zu sehen, verantwortlich.

Die meisten Menschen sowie andere Primaten wie Gorillas, Orang-Utans und Schimpansen (und sogar einige Beuteltiere) sehen Farbe nur durch drei verschiedene Arten von Zapfen. Dieses Farbvisualisierungssystem ist als Trichromie („drei Farben“) bekannt.

Es gibt jedoch Hinweise darauf, dass es Menschen gibt, die vier unterschiedliche Farbwahrnehmungskanäle haben. Dies wird als Tetrachromie bezeichnet.

Es wird angenommen, dass Tetrachromie unter Menschen selten ist. Untersuchungen haben gezeigt, dass es bei Frauen häufiger vorkommt als bei Männern. Eine Studie aus dem Jahr 2010 ergab, dass fast 12 Prozent der Frauen diesen vierten Farbwahrnehmungskanal haben könnten.

Männer sind nicht so wahrscheinlich Tetrachromaten. Sie sind eher farbenblind oder können nicht so viele Farben wahrnehmen wie Frauen. Dies ist auf vererbte Anomalien in ihren Zapfen zurückzuführen.

Lassen Sie uns mehr darüber erfahren, wie sich Tetrachromie gegen typisches trichromatisches Sehen schlägt, was Tetrachromie verursacht und wie Sie herausfinden können, ob Sie sie haben.

Tetrachromie vs. Trichromie

Die typische Person hat drei Arten von Zapfen in der Netzhaut, die es ihr ermöglichen, verschiedene Farben im Spektrum zu sehen:

  • Kurzwellen-(S)-Kegel: empfindlich gegenüber kurzwelligen Farben wie Violett und Blau
  • Kegel der mittleren Welle (M): empfindlich gegenüber Farben mit mittleren Wellenlängen wie Gelb und Grün
  • Langwellige (L) Kegel: empfindlich gegenüber langwelligen Farben wie Rot und Orange

Dies ist als Theorie der Trichromie bekannt. Fotopigmente in diesen drei Arten von Zapfen geben Ihnen die Möglichkeit, das gesamte Farbspektrum wahrzunehmen.

Fotopigmente bestehen aus einem Protein namens Opsin und einem lichtempfindlichen Molekül. Dieses Molekül ist als 11-cis-Retinal bekannt. Verschiedene Arten von Photopigmenten reagieren auf bestimmte Farbwellenlängen, für die sie empfindlich sind, was dazu führt, dass Sie diese Farben wahrnehmen können.

Tetrachromate haben einen vierten Kegeltyp mit einem Fotopigment, das die Wahrnehmung von mehr Farben ermöglicht, die nicht im normalerweise sichtbaren Spektrum liegen. Das Spektrum ist besser bekannt als ROY G. BIV (Red, ÖBereich, Ygelb, Green, BLue, ICHndigo und violet).

Die Existenz dieses zusätzlichen Photopigments kann es einem Tetrachromaten ermöglichen, mehr Details oder Vielfalt im sichtbaren Spektrum zu sehen. Dies nennt man die Theorie der Tetrachromie.

Während Trichromaten etwa 1 Million Farben sehen können, können Tetrachromaten unglaubliche 100 Millionen Farben sehen, so Jay Neitz, PhD, Professor für Augenheilkunde an der University of Washington, der sich intensiv mit dem Farbsehen befasst hat.

Ursachen der Tetrachromie

So funktioniert Ihre Farbwahrnehmung normalerweise:

  1. Die Netzhaut nimmt Licht von Ihrer Pupille auf. Dies ist die Öffnung in der Iris, dem farbigen Teil Ihres Auges.
  2. Licht und Farbe wandern durch die Augenlinse und werden Teil eines fokussierten Bildes, das auf die Netzhaut projiziert wird.
  3. Kegel wandeln Licht- und Farbinformationen in drei separate Signale um: Rot, Grün und Blau.
  4. Diese drei Arten von Signalen werden an das Gehirn gesendet und zu einem mentalen Bewusstsein dessen verarbeitet, was Sie sehen.

Der typische Mensch hat drei verschiedene Arten von Zapfen, die visuelle Farbinformationen in rote, grüne und blaue Signale unterteilen. Diese Signale können dann im Gehirn zu einer visuellen Gesamtbotschaft kombiniert werden.

Tetrachromaten haben einen zusätzlichen Kegeltyp, der es ihnen ermöglicht, eine vierte Dimensionalität von Farben zu sehen. Es resultiert aus einer genetischen Mutation.

Und es gibt in der Tat einen guten genetischen Grund, warum Tetrachromaten eher Frauen sind. Die Möglichkeit einer Tetrachromie-Mutation wird nur über das X-Chromosom weitergegeben.

Frauen bekommen zwei X-Chromosomen, eines von ihrer Mutter (XX) und eines von ihrem Vater (XY). Es ist wahrscheinlicher, dass sie die notwendige Genmutation von beiden X-Chromosomen erben.

Männer bekommen nur ein X-Chromosom. Ihre Mutationen führen normalerweise zu anomaler Trichromie oder Farbenblindheit. Das bedeutet, dass entweder ihre M- oder L-Zapfen nicht die richtigen Farben wahrnehmen.

Eine Mutter oder Tochter von jemandem mit anomaler Trichromie ist höchstwahrscheinlich ein Tetrachromat. Eines ihrer X-Chromosomen kann normale M- und L-Gene tragen. Der andere trägt wahrscheinlich reguläre L-Gene sowie mutierte L-Gene, die durch einen Vater oder Sohn mit anomaler Trichromie weitergegeben wurden.

Eines ihrer beiden X-Chromosomen wird in einigen Zapfenzellen exprimiert, während das andere X-Chromosom in anderen exprimiert wird. Aufgrund der Vielzahl unterschiedlicher X-Gene, die sowohl von Mutter als auch von Vater weitergegeben werden, ergibt sich ein retinales Mosaik aus vier verschiedenen Zapfentypen.

Einige Arten, einschließlich Menschen, brauchen Tetrachromie für keinen evolutionären Zweck. Sie haben die Fähigkeit fast vollständig verloren. Bei anderen Arten dreht sich bei der Tetrachromie alles ums Überleben.

Mehrere Vogelarten, wie z Zebra Fink, brauchen Tetrachromie, um Nahrung zu finden oder einen Partner zu wählen. Und die gegenseitige Bestäubungsbeziehung zwischen bestimmten Insekten und Blumen hat dazu geführt, dass sich Pflanzen entwickelt haben komplexere Farben.

Dies wiederum hat dazu geführt, dass sich Insekten entwickelt haben, um diese Farben zu sehen. Auf diese Weise wissen sie genau, welche Pflanzen sie zur Bestäubung auswählen sollen.

Tests zur Diagnose von Tetrachromie

Es kann schwierig sein zu wissen, ob Sie ein Tetrachromat sind, wenn Sie noch nie getestet wurden. Sie können Ihre Fähigkeit, zusätzliche Farben zu sehen, einfach als selbstverständlich ansehen, weil Sie kein anderes visuelles System haben, mit dem Sie Ihr vergleichen können.

Der erste Weg, Ihren Status herauszufinden, besteht darin, sich einem Gentest zu unterziehen. Ein vollständiges Profil Ihres persönlichen Genoms kann die Mutationen auf Ihren Genen finden, die möglicherweise zu Ihren vierten Zapfen geführt haben. Ein Gentest deiner Eltern kann auch die mutierten Gene finden, die an dich weitergegeben wurden.

Aber woher wissen Sie, ob Sie tatsächlich in der Lage sind, die zusätzlichen Farben von diesem zusätzlichen Kegel zu unterscheiden?

Da kommt die Forschung ins Spiel. Es gibt mehrere Möglichkeiten, wie Sie herausfinden können, ob Sie ein Tetrachromat sind.

Der Farbanpassungstest ist der aussagekräftigste Test für Tetrachromie. Im Rahmen einer Forschungsstudie geht das so:

  1. Die Forscher präsentieren den Studienteilnehmern einen Satz von zwei Farbmischungen, die für Trichromaten gleich aussehen, sich aber von Tetrachromaten unterscheiden.
  2. Die Teilnehmer bewerten von 1 bis 10, wie sehr sich diese Mischungen ähneln.
  3. Den Teilnehmern werden zu unterschiedlichen Zeiten die gleichen Sätze von Farbmischungen gegeben, ohne dass ihnen gesagt wird, dass es sich um die gleichen Kombinationen handelt, um zu sehen, ob sich ihre Antworten ändern oder gleich bleiben.

Echte Tetrachromaten bewerten diese Farben jedes Mal auf die gleiche Weise, was bedeutet, dass sie tatsächlich zwischen den Farben unterscheiden können, die in den beiden Paaren dargestellt werden.

Trichromaten können dieselben Farbmischungen zu unterschiedlichen Zeiten unterschiedlich bewerten, was bedeutet, dass sie nur Zufallszahlen auswählen.

Warnung vor Online-Tests

Beachten Sie, dass alle Online-Tests, die behaupten, Tetrachromie identifizieren zu können, mit äußerster Skepsis angegangen werden sollten. Laut Forschern der Newcastle University machen die Einschränkungen der Farbdarstellung auf Computerbildschirmen Online-Tests unmöglich.

Tetrachromie in den Nachrichten

Tetrachromate sind selten, aber sie machen manchmal große Medienwellen.

Ein Teilnehmer der Journal of Vision-Studie 2010, nur als cDa29 bekannt, hatte perfektes tetrachromatisches Sehen. Sie machte bei ihren Farbanpassungstests keine Fehler und ihre Antworten waren unglaublich schnell.

Sie ist die erste Person, der wissenschaftlich nachgewiesen wurde, dass sie Tetrachromie hat. Ihre Geschichte wurde später von zahlreichen Wissenschaftsmedien wie dem Discover Magazine aufgegriffen.

2014 teilte die Künstlerin und Tetrachromatin Concetta Antico ihre Kunst und ihre Erfahrungen mit der BBC. In ihren eigenen Worten erlaubt ihr die Tetrachromie zum Beispiel, „stumpfes Grau … [as] Orangen, Gelb, Grün, Blau und Rosa.“

Während Ihre eigenen Chancen, ein Tetrachromat zu sein, gering sein mögen, zeigen diese Geschichten, wie sehr diese Seltenheit diejenigen von uns, die über eine normale Drei-Kegel-Sicht verfügen, weiterhin fasziniert.